微机原理课件第6章(新).ppt

第6章 存储器设计 存储器的分层结构： 外存（光存储器、硬盘存储器等）----主存储器----高速缓冲存储器----寄存器（组） COMS、Cache与VM 6.1 存储器分类 存储器分为外存储器和内存储器 半导体存储器分类 RAM（SRAM，DRAM） ROM（掩膜式的MROM，一次可写的PROM，紫外线可擦除可编程EPROM和电可擦除可编程E2PROM（用于ROM-BIOS）、闪速存储器Flash Memory （用于新一代的ROM-BIOS ）、非易失性NVRAM） 6.2 存储器主要技术指标 1.存储容量 单元个数X数据位数 单元个数与存储器的地址线有关 数据位数与存储器的数据线有关 2.存储速度 通常用存取时间来表示。如有读出时间、写入时间和存储周期等 最小读出时间：tcyc(R)4T-tda-tD-T 最小写入时间：tcyc(W)4T-tda-tD-T 3. 带宽 每秒传输数据的总量。 带宽=存储器总线频率X数据宽度/8 其他技术指标: 非易失性、可靠性(MTBF)、功耗、价格、体积等 6.3 几种常用存储器芯片介绍 一、静态随机存取存储器SRAM典型芯片 1、62系列：6264、62128、62256、62512 Intel 6264：高速度、低功耗、完全静态、与TTL电平兼容 8K×8bit的CMOSRAM芯片 现以6264(或6164)芯片为例，说明其引线功能。该芯片的引脚图如图6.1所示。 (1) 引线功能 6264(6164)有28条引出线，它们包括： A0～A12：13条地址信号线。 D0～D7：8条双向数据线。 、CS2：两条片选信号的引线。 ：输出允许信号。 ：写允许信号。 (2) 6264(6164)的工作过程 一、静态随机存取存储器SRAM典型芯片 2、 Intel 2114 ：1Kx4 3、 Intel 6116: 2Kx8 二、动态随机存取存储器DRAM典型芯片 1. DRAM动态存储器芯片2164A DRAM的工作过程 ①读出数据。 ②写入数据。 ③刷新。 二、动态随机存取存储器DRAM典型芯片 2. DRAM动态存储器芯片41256A 256Kx1b 三、高速RAM 主要的原因是存在延迟的时间。如有电容滞后延时，前端总线与主板间的延时，芯片组与随机存取存储器之间的延迟，行选与列选延迟数据传输延迟等。 通过增加附加逻辑电路来实现。 1、扩展数据输出EDO 采用特殊的读写电路，在读写一个地址单元时，同时启动对地址连续的下一个存储单元的读写周期。从而节省了重选地址的时间。适用总线频率小于40M的系统。 突发模式RAM：对CPU所需的下四个数据的地址进行假定，也即认定下四个数据的地址是连续的，并且自动把它们预取出来，从而进一步RAM的速度。 2、同步动态存储器SDRAM 将CPU和RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使得RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作。 SDRAM采用双存储体结构，内部有两个交错的存储体阵列，当CPU从一个存储体访问数据时，另一个存储体已准备好读写数据了。SDRAM是发展的一个方向，目前的DDRRAM也是这个技术 3、自由总线存储器RDRAM 在时钟上沿和时钟下沿都传输数据。可以是16位、32位和64位数据，其速度可以是800MHz到1.2GHz。 4、双数据速率存储器DDRDRAM 在时钟上沿和时钟下沿都传输数据，64位数据，有DDR266，DDR333，DDR400，DDR500等。 5、双数据速率存储器DDR2DRAM 增加了预读取能力，采用多路复用技术，可预读取4位。尽管DDR2核心频率只有100MHz，但由于有4位的预读取 能力，所以其具有400MHz的传输能力。 6、双数据速率存储器DDR3DRAM 采用更低的电压、更高的集成技术，与DDR2相比，有以下优势： 功能和发热量更小；工作频率更高，可达800MHz；通用性好；成本低 四、EPROM的典型芯片 27系列：2716、2764、27256、27512 2764的引线： 2764是一块8K×8bit的EPROM芯片，引线图如图6.8所示。